随着半导体产业的快速发展,SMT(Surface Mount Technology)技术与工艺日趋成熟,并在IC(Integrated Circuit)制造业中得到了广泛应用。芯片外观尺寸检测是SMT技术中极其重要的一个环节,其检测效率直接影响SMT技术水平。视觉检测技术能够实现对象的自动、快速,柔性化检测,作为一种极具发展前途的检测手段,在芯片外观检测领域已经越来越受到重视。国外SMT技术中视觉检测研究始于上世纪八十年代,目前已经形成一套完整成熟的技术体系;国内这方面研究刚起步,处于发展阶段,核心技术受制于人。本文针对QFP(Plastic Quad Flat Package)和BGA(Ball Grid Array)芯片外观检测需求,开展了视觉系统标定与二维几何尺寸测量算法研究工作,实现了IC芯片外观微米级高精度检测,主要内容如下:(1)针对传统标定系统对靶标适应性不强的问题,对不同的标定靶标提出了不同特征点信息提取算法,增加了特征点的提取精度;同时,拓展了可用标定靶标种类;(2)针对标定过程中容易出现病态解的问题,基于LM(Levenberg-Marquard)优化理论,本文提出了一种面向QFP/BGA芯片的标定算法,解决了视觉系统参数易陷入局部最优问题;(3)针对存在畸点的线性和圆形边缘提取问题,提出了基于Tukey权重函数的最小二乘视觉测量算法,该算法具有极强的鲁棒性,解决了噪声畸点下线与圆高精度视觉测量问题。结合QFP和BGA芯片的外观检测具体需求,开展了芯片外观检查视觉算法的实际应用工作,实验表明本检测技术的重复性精度和稳定性精度误差均小于±7um,满足QFP/BGA芯片尺寸检测需求。